7. Mai 2026, 10:35 Uhr | Lesezeit: 6 Minuten
Einen richtig guten Espresso trinken – das kann man beispielsweise in Italien, wo die Zubereitungsart lange Tradition hat. Dort, genauer in Mailand, ist sie immerhin um das Jahr 1900 herum entstanden. Doch auch außerhalb seines Ursprungslands kann perfekter Espresso gelingen, wenn zahlreiche Faktoren exakt zusammenspielen. Damit das kein Zufall bleiben muss, hat ein internationales Forscherteam es sich zur Aufgabe gemacht, eine „Espresso-Formel“ zu entwickeln. Mehr dazu bei TRAVELBOOK.
Studie bringt Formel für perfekten Espresso hervor
Die einen schwören auf hochwertige Siebträgermaschinen, die anderen verwenden mit Vorliebe einen einfachen Espressokocher für den Herd (manchmal Mokakanne genannt). Doch in welchem Gerät auch immer: Espresso entsteht, wenn heißes Wasser mit einem Druck von typischerweise 9 bis 10 bar durch fein gemahlenen Kaffee gepresst wird. Genau diesen Prozess betrachtet die kürzlich veröffentlichte Studie.
Im Zentrum stand dabei die Frage, wie schnell das Wasser durch den sogenannten Kaffeepuck, ein verdichtetes Bett aus Kaffeepartikeln, strömt. Diese Fließgeschwindigkeit beeinflusst die Kontaktzeit zwischen Wasser und Kaffee maßgeblich, damit auch die Menge der gelösten Inhaltsstoffe – und zuletzt natürlich das Trinkerlebnis. Je länger das Wasser mit dem Kaffeepulver in Kontakt bleibt, desto intensiver und bitterer wird das Produkt.
Die Durchflussgeschwindigkeit ist also ein entscheidender Faktor für die Espressozubereitung. Und diese muss sich natürlich über verschiedene Stellschrauben beeinflussen lassen. Doch bislang fehlte ein physikalisches Gesamtmodell, das die verschiedenen Einflüsse gemeinsam beschreibt und miteinander verknüpft. Eben dieses Ziel verfolgte nun das verantwortliche internationale Forschungsteam.
Details zur Forschungsarbeit
Im Kern der Untersuchung standen zwei zentrale Eigenschaften des Kaffeepucks: die sogenannte Porosität (der Anteil an Hohlräumen im Material) und die spezifische Oberfläche – also die gesamte Kontaktfläche zwischen Wasser und Kaffeepartikeln pro Volumen. Besonders wichtig ist dabei die „verbundene Porosität“. Gemeint ist damit der Anteil der Poren, durch die Wasser tatsächlich hindurchfließen kann.
Zum Einsatz kamen zwei Sorten hochwertigen Röstkaffees: einerseits Tumba aus Ruanda, ein renommierter Natural-Kaffee der sogenannten „Red Bourbon“-Varietät, sowie kolumbianischer Guayacán. Beide Sorten wurden jeweils in 11 unterschiedlichen Mahlgraden gemahlen – von sehr fein bis grob. Insgesamt entstanden so 22 Proben.
Partikelgrößenverteilung im Fokus
Zunächst analysierten die Forscher die Partikelgrößenverteilung mit einem bildbasierten Messsystem, bei dem einzelne Kaffeepartikel fotografiert und statistisch ausgewertet wurden. Anschließend kam ein spezielles Bildgebungsverfahren zum Einsatz, das die innere Struktur des Kaffees mit Poren und Partikeln sichtbar macht. Auf dieser Basis führten die Wissenschaftler Strömungssimulationen durch, um den Wasserfluss durch die Kaffeebetten und damit deren Durchlässigkeit zu bestimmen.
Parallel prüfte das Team verschiedene physikalische Modelle für den Wasserfluss im Kaffee. Besonders zuverlässig erwies sich dabei ein Ansatz, der nur die zusammenhängenden Poren im Kaffeepuck berücksichtigt – also jene Wege, durch die Wasser tatsächlich durchfließen kann.
Von diesen Faktoren hängt die Durchflussgeschwindigkeit ab
Die Forscher konnten auf Basis ihrer Untersuchung eine Art Formel entwickeln, die beschreibt, wie Wasser durch gemahlenen Kaffee fließt.
Die Studie zeigt zunächst klar: Je feiner der Kaffee gemahlen ist, desto langsamer fließt das Wasser durch den Kaffeepuck. Das liegt daran, dass kleinere Partikel dichter zusammenliegen und der Widerstand für das Wasser steigt. Gleichzeitig vergrößert sich die gesamte Oberfläche im Kaffeepuck, mit der das Wasser in Kontakt kommt – auch das bremst den Durchfluss zusätzlich.
Außerdem konnten die Forscher ihre Messdaten sehr gut mit einem physikalischen Modell beschreiben. Entscheidend ist dabei, wie gut die Poren im Kaffee miteinander verbunden sind. Nur durchgängige Kanäle tragen tatsächlich zum Wasserfluss bei. Auch die unregelmäßige, kantige Form der Kaffeepartikel spielt eine Rolle, da sie die Struktur des Kaffeepucks komplexer macht und den Wasserweg beeinflusst.
Ein zentrales Konzept ist dabei das sogenannte Perkolationsmodell. Es beschreibt vereinfacht gesagt, dass nur miteinander verbundene Hohlräume im Kaffee für den Wasserfluss relevant sind, während isolierte kleine Poren kaum beitragen. Unter typischen Espresso-Bedingungen bleibt der Wasserfluss insgesamt stabil und gut kontrollierbar. Erst bei extremen Einstellungen – etwa sehr feinem Mahlgrad, starkem Tampen oder ungleichmäßiger Verteilung des Kaffees – kann er deutlich unruhiger werden und zu einer ungleichmäßigen Extraktion führen.
Das ist die Formel für den perfekten Urlaub
Was ist nun also die Formel für perfekten Espresso?
Ganz im Sinne der Studie ergibt sich keine einzelne Zauberformel, aber ein klares physikalisches Prinzip: Espresso gelingt am besten, wenn das Wasser gleichmäßig durch ein gut verbundenes Netzwerk aus kleinen Poren im Kaffeepuck fließt. Es geht also um die richtige Balance zwischen zu viel und zu wenig Durchlässigkeit.
Entscheidend dafür sind vor allem drei Faktoren:
- der Mahlgrad des Kaffees
- die verwendete Kaffeemenge
- und die Verdichtung des Kaffeepucks im Siebträger
Wer diese Stellschrauben versteht, kann den Durchfluss gezielt beeinflussen und damit auch Kontaktzeit, Extraktion und Geschmack steuern.
Einordnung der Studie und Einschränkungen
Mit dem Verständnis aus der Studie lässt sich der Brühprozess von Espresso besser einordnen und gezielter steuern. Für den Alltag bedeutet das: Kleine Änderungen bei Mahlgrad, Menge oder Verdichtung haben nachvollziehbare Auswirkungen auf den Espresso. Diese könnten dabei helfen, das Ergebnis reproduzierbarer zu machen, ohne das Handwerk zu ersetzen.
Und doch sind die Ergebnisse nicht zu hoch zu bewerten. So sollte man einschränkend erwähnen, dass die Kaffeepucks im Versuch nicht immer gleich stark gepresst wurden. Das kann in der Praxis Einfluss darauf haben, wie der Kaffee im Detail aufgebaut ist. Ein Teil der Ergebnisse stammt außerdem aus Computersimulationen. Die sind zwar sehr präzise, bilden aber nicht jedes Detail der echten Espressozubereitung ab – etwa Temperatur, chemische Prozesse beim Brühen oder Veränderungen im Kaffee während des Durchlaufs.
Hinzu kommt: Untersucht wurden nur zwei ähnliche Kaffeesorten. Andere Bohnen oder deutlich dunklere bzw. hellere Röstungen könnten sich etwas anders verhalten, auch wenn der Mahlgrad in der Studie klar der wichtigste Faktor bleibt. Zuletzt können sich sehr feine Kaffeepartikel während der Extraktion noch bewegen und die Struktur im Puck leicht verändern. Das wurde zwar berücksichtigt, aber nicht im Detail untersucht.